EP4167819A1 - Staubsammelvorrichtung für eine werkzeugmaschine - Google Patents

Staubsammelvorrichtung für eine werkzeugmaschine

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Publication number
EP4167819A1
EP4167819A1 EP21731150.5A EP21731150A EP4167819A1 EP 4167819 A1 EP4167819 A1 EP 4167819A1 EP 21731150 A EP21731150 A EP 21731150A EP 4167819 A1 EP4167819 A1 EP 4167819A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
dust
shaft
lamellae
collecting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21731150.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uto Plank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP4167819A1 publication Critical patent/EP4167819A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A47L7/00—Suction cleaners adapted for additional purposes; Tables with suction openings for cleaning purposes; Containers for cleaning articles by suction; Suction cleaners adapted to cleaning of brushes; Suction cleaners adapted to taking-up liquids
    • A47L7/0095—Suction cleaners or attachments adapted to collect dust or waste from power tools
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L9/122—Dry filters flat
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B01D46/12—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces in multiple arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/74—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by forces created by movement of the filter element
    • B01D46/76—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by forces created by movement of the filter element involving vibrations
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/55—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for cleaning appliances, e.g. suction cleaners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/20—Devices for cleaning or cooling tool or work

Definitions

  • Dust collecting device for a machine tool
  • the present invention relates to a dust collecting device for a machine tool, the dust collecting device having a lamellar filter and a rotatable shaft.
  • the lamellae of the filter can be set into an axial movement by a rotary movement of the shaft, which is then interrupted when the filter lamellae come into the area of the release means of the shaft.
  • the release means allow the lamellae to return to their original position, the return of the lamellae to this original position causing the lamellae to vibrate, which leads to the filter being cleaned.
  • the invention relates to a machine tool which has a proposed dust collecting device, as well as a method for operating a machine tool and for cleaning a filter.
  • Machine tools are known in the prior art in which dust that arises when working with the machine tool can be extracted by an internal dust extraction system.
  • the collected dust can for example be caught in a dust collecting device inside the machine tool or collected until the device is emptied.
  • the machine tool with dust extraction can have filters, in particular miniature filters, in order to separate rock and / or dust particles from the air flow.
  • These filters are often filters that have lamellas. In the context of the invention, these are preferably referred to as “lamella filters”.
  • these filters can easily become clogged with dust or coarse dirt, which can disadvantageously lead to the dust extraction losing performance or clogging the extraction channels.
  • the undesired clogging of the filter can mean that a filling capacity of the dust collecting device cannot be used optimally.
  • knocking off of the entire dust box often leads to mechanical impairment of the dust collecting device or its components.
  • knocking off the dust collecting device mainly acts on the housing of the collecting container and often does not lead to sufficient cleaning of the filter.
  • Another cleaning option which is known from the state of the art, is to "blow off" the filter using a reverse air flow.
  • the direction of flow of the suction air flow is reversed by switching off or reducing the negative pressure, so that an air flow flows through the filter for a brief moment, the direction of which is opposite to the usual flow direction in the case of suction.
  • the filter cleaning by a reverse air flow does not help and leads to the desired effect in particular when larger lumps of dust or rocks are jammed in the flow channel. Because the reverse air flow is usually not strong enough to loosen or free jammed lumps of dust or rocks from the flow channel.
  • Another disadvantage of cleaning by means of a reverse air flow is that the dust extraction must also be interrupted at the moment when the vacuum is interrupted. During this cleaning period, the user of the machine tool is exposed to the full amount of dust that occurs when working with the machine tool.
  • the invention is intended to give a machine tool with a dust collecting device to be provided, as well as a method for operating a machine tool or a method for cleaning a filter in a dust collecting device in a machine tool.
  • the disadvantages and shortcomings of the prior art described above are to be overcome and, in particular, efficient and effective cleaning of the filter in a dust collecting device of a machine tool is made possible.
  • the cleaning should be strong enough, for example, to free dust or rocks that are in have jammed a flow channel of the machine tool.
  • the object is achieved by a dust collecting device for a machine tool, the dust collecting device having a collecting container for receiving the dust.
  • the dust collecting device is characterized in that a filter with lamellae and a rotatable shaft are arranged in the collecting container, the lamellae of the filter being displaceable from an original position by a rotary movement of the shaft, the shaft having release means which have a Allow the lamellas to return to their original position, with the filter being cleaned when the lamellas return to their original position.
  • the return of the lamellae to their original position causes the lamellae to vibrate, which leads to the filter being cleaned.
  • the invention presents a cleaning option for a lamellar filter, with the lamellar filter being able to filter a dust-laden air stream in a machine tool. Due to the compact, mechanical and easy-to-use construction, the invention advantageously provides a particularly robust and low-maintenance dust box for a machine tool. Tests have shown that the invention represents a cost-effective technical solution for filter cleaning, which in particular manages without a special sweeping device, knocking off the entire dust box or a reverse blast of air. Thus, the proposed dust-collecting device turns away from such solutions, which are known from the prior art, and breaks new ground in the field of cleaning a filter in a dust-collecting device in a machine tool.
  • the shaft and the filter or its lamellae are in positive engagement with one another.
  • the rotary movement of the shaft can be converted into an axial movement of the filter or the filter lamellae.
  • the axial movement preferably takes place essentially parallel to a central axis of the shaft.
  • the term “essentially parallel” is not an unclear term for the person skilled in the art, because the person skilled in the art knows that the formulation means a movement of the filter lamellas essentially parallel to an axial direction of the shaft, with minor deviations from the exact mathematical parallelism tolerate.
  • the shaft has a preferably helically profiled screw surface or a thread, wherein the screw surface can come into engagement with the lamellae of the filter.
  • the presence of the helically designed screw surface or the thread on the shaft can be described with the formulation that the shaft has turns.
  • the contact of the screw surface of the shaft with the lamellae of the filter allows the lamellae to be moved in the axial direction of the shaft when the shaft rotates.
  • the shaft is preferably arranged essentially horizontally in the collecting container of the machine tool and can be set in rotation from the outside via a rotary handle.
  • This rotation represents that rotary movement of the shaft with which the lamellae of the filter can be set in an axial movement.
  • the individual lamellae of the filter can be carried along by the windings of the shaft, so that the rotational movement of the shaft is converted into an axial movement of the individual lamellae of the filter.
  • the rotary handle can for example be fastened to the shaft with a fastening means such as a screw.
  • the proposed dust collecting device can have a housing, wherein the rotary handle can be rotatably mounted, for example, in a recess in the housing.
  • the housing can consist of two halves which can be joined together to form the overall housing of the dust collecting device.
  • the housing or its two partial halves advantageously form or enclose a closed hollow or interior space in which the dust that arises when a machine tool is in operation can be collected.
  • the proposed dust collecting device can in particular be designed as a component of a machine tool.
  • the proposed dust collection device can preferably be referred to as a “dust box” or as a “dust removal module” within the meaning of the invention.
  • this dust can be extracted by means of a dust extraction system, which can also be part of the machine tool.
  • the dust extraction can generate a negative pressure with which an air flow can be generated with which the dust can be removed from a work area of the machine tool.
  • the dust-laden air flow is preferably guided in the direction of the dust collecting device.
  • the dust collection device preferably has an opening through which the air flow can enter the dust collection device. It is preferred in the context of the invention that the filter is present in this opening or entrance area of the dust collecting device. It can happen that the filter becomes clogged when the machine tool is in operation for a long time or when the air flow is very dusty.
  • a solid filter cake forms, which can lead to the suction system losing suction power and clogging the suction channels.
  • the capacity of the dust collecting device or its collecting container may not be used optimally.
  • the invention can advantageously provide a possibility for quick and effective cleaning of the filter. It is preferred in the context of the invention that the cleaning process is started by actuating a rotary handle of the dust collecting device.
  • the shaft is preferably set in rotation within the collecting container of the dust collecting device.
  • the shaft has helical surfaces which can come into engagement with the lamellae of the filter or with the free spaces between the filter lamellae. Due to the design of the shaft with helical surfaces, the shaft can preferably also be referred to as a conveyor or worm shaft in the context of the invention. In other words, it is preferred in the context of the invention that the shaft is designed as a worm shaft and has turns.
  • the rotary movement of the shaft can be converted into an axial movement of the lamellae of the filter.
  • the turns of the shaft can be in positive engagement with the lamellae of the filter or with the free spaces between the filter lamellae.
  • the turns can engage in spaces between the filter lamellas, so that the lamellae are carried along or carried along by the turns of the shaft when the shaft is rotated repeatedly.
  • This entrainment of the lamellae is referred to as “axial movement” in the context of the invention.
  • the axial movement is shown in Fig. 1 as a double arrow.
  • the lamellae Before the start of the rotary movement, the lamellae are in an original or starting position with respect to the shaft or its windings. As a result of the axial movement, the filter lamellae are moved out of their starting position, in particular along an axial direction of the shaft. For example, due to their axial movement in the lateral direction, the lamellae can move a length d to the right or left. The length d then preferably represents the distance between a lamella and its starting position. It is preferred in the context of the invention that each lamella has its own original position. For example, the shaft can have three to ten turns. It has been shown that waves have five turns are particularly well suited for the purposes of the invention.
  • the number of turns of the shaft is correlated with a number of the lamellae of the filter.
  • this correlation can mean that the number of turns of the shaft is the same as the number of lamellae of the filter.
  • the number of lamellae of the filter is 1 greater than the number of turns of the shaft.
  • the shaft has a number of n windings and the filter has a number of n + 1 lamellae.
  • a thread pitch of the shaft corresponds to a spacing between the lamellae.
  • the shaft comprises release means.
  • This Freiga means can be designed as wrench surfaces.
  • the shaft can have key surfaces as release means.
  • the key surfaces can be designed as flat or planar surface areas, with one key surface preferably being provided for each turn of the shaft.
  • a possible embodiment of the shaft with release means designed as wrench surfaces is shown in FIG. 3.
  • the wrench surfaces can close the turns in a partial area of the turn to the outside.
  • it is preferred that the lamellae of the filter return to their original position when the key surfaces of the shaft are located above the lamellae of the filter.
  • the entrainment of the lamella ends in the area of the key surfaces and the lamellae can spring back or snap back into their original starting situation, since they are no longer held by the key surfaces that are preferably flat.
  • the springing back or rapid backward movement preferably results in a vibration of the filter lamellae, as a result of which the dust or filter cake can be detached from the lamellae and / or shaken off.
  • the vibration enables effective and efficient cleaning of the filter lamellae or the filter.
  • the lamellae of the filter are released from the shaft or their windings when the lamellae come into the area of the key surfaces of the shaft.
  • the slats can spring back to their previous position or snap back. This mostly jerky movement then advantageously leads to a vibration of the lamellas, through which the dust or filter cake in the clogged or clogged filter can loosen.
  • a cleaning effect is brought about by the advantageous interaction of the rotatable shaft and the filter.
  • the collecting container has a rotary handle with which the shaft can be set in rotation.
  • the rotary handle is set up to set the shaft in rotation.
  • This rotary movement can in particular take place by a preferably manual actuation by the user of the machine tool.
  • the shaft is driven by drive means.
  • an electric motor can be provided which can be activated or deactivated with a switch.
  • this switch can be arranged in the area on the housing of the dust collecting device in which the rotary handle is provided in the “manual embodiment” of the invention. For ergonomic reasons, however, the switch can also be arranged at various other locations.
  • the invention is preferably located in the technical field of dust removal from a work area of a machine tool.
  • the work area of the machine tool preferably represents that area in which the work to be performed with the machine tool is performed. This is mostly done with the help of a tool.
  • the machine tool is, for example, a hammer drill
  • the work tool can be formed, for example, by a drilling or chiseling tool.
  • the area in which the drilling or chiseling tool, as a tool of the machine tool, comes into contact with a substrate to be processed is preferably referred to as the “work area of the machine tool” in the context of the invention.
  • the dust is generated in this work area, which is preferably to be collected with the aid of the present invention.
  • the machine tool can include a dust extraction system.
  • the dust extraction is a device that is set up to generate an air flow or a negative pressure and to suck off the dust that can arise in the working area of the machine tool during its operation with the air flow.
  • the invention in a second aspect, relates to a machine tool with a dust extraction system for removing particles from a work area of the machine tool.
  • the machine tool has a proposed dust collecting device.
  • the Dust collecting device is a filter with lamellae and a rotatable shaft arranged, wherein the lamellae of the filter can be set by a rotary movement of the shaft in a movement from an original position, the shaft having release means which are adapted to a return of the lamellae in their To enable the original position, the return of the slats to their original position causing the slats to vibrate. It is a significant advantage of the proposed dust collecting device that this vibration leads to a cleaning of the filter.
  • the machine tool comprises a dust extraction system, the dust extraction system being set up to generate an air flow with which dust is removed.
  • the dust extraction is used in particular so that the dust can be extracted from the work area of the machine tool.
  • the dust extraction of the machine tool is preferably set up to generate a negative pressure, which in turn generates an air flow. With this air flow, the dust can be removed from the work area of the machine tool and lead in the direction of the dust collecting device.
  • a flow channel for the air flow is preferably provided in the machine tool, through which channel the air flow is guided from the work area to the dust collecting device.
  • the dust that arises during operation of the machine tool can preferably be collected in a collecting container of the dust collecting device.
  • a filter can be provided in the entrance area of the dust collecting device or the collecting container of the dust collecting device.
  • the filter has lamellas, and one of the main merits of the lamellae is to increase the surface area of the filter and thus to increase the filter performance of the filter. This allows the air flow to be filtered particularly effectively and freed from coarse dust particles.
  • the filter is set up to filter out dust and / or dust particles from an air flow leading into the collecting container of the proposed dust collecting device.
  • the filter is present at the entrance area of the collecting container, the air flow in this entrance area preferably opening into the collecting container.
  • the entrance area of the collecting container represents that area of the collecting container in which the air flow enters the collecting container and is still fully loaded with dust, particles and / or pieces of rock.
  • the method is characterized by the following process steps: a) operation of the proposed machine tool, whereby dust that is generated during operation of the machine tool is removed by means of an air stream, b) filtering the dust from the air stream, c) initiating the cleaning of the filter by actuating a Rotary handle on the dust collecting device, whereby a shaft within the dust collecting device is set in rotation by actuating the rotary handle, d) transmission of the rotary movement of the shaft into an axial movement of lamellae of the filter, the lamellae of the filter having an origin position due to the axial movement leave on, e) return of the lamellae of the filter to their original position when the lamellae come into an area of release means of the shaft, f) cleaning of the filter by returning the lamellae to their original position.
  • the dust can be extracted from a work area of the machine tool by means of a dust extraction system on the machine tool.
  • a dust extraction system on the machine tool.
  • an air flow is generated by the dust extraction, with which the dust can be removed from the work area of the machine tool.
  • the dust is collected in the collecting container of the dust collecting device, the air flow passing through a filter as it enters the collecting container. It can happen that the filter becomes clogged when the machine tool is in operation for a long time or when the air flow is heavily laden with dust. For example, a so-called filter cake can form in the filter.
  • the invention advantageously makes it possible to initiate cleaning of the filter, the filter cleaning being started in particular by actuating a rotary handle on an outside of the dust collecting device.
  • the rotary handle can be rotatably mounted in a recess of the housing.
  • the shaft is set in rotation within the dust collecting device by actuating the rotary handle.
  • the shaft which is preferably designed as a worm shaft, can have turns, the turns being can preferably come into engagement with the lamellae of the filter.
  • the worm shaft can be in positive engagement with the filter lamellae, the positive engagement in particular between the turns of the shaft and the lamellae of the filter.
  • a rotary movement of the shaft is converted into an axial movement of the lamellae of the filter, the lamellae of the filter leaving their original position as a result of the axial movement.
  • the shaft has release means which enable the lamellae of the filter to return to their original position when the filter lamellae come into a region of the release means of the shaft. This is particularly the case when the release means or key surfaces of the shaft are located above the lamellae of the filter.
  • the filter can advantageously be cleaned by vibrating the lamellae of the filter, the vibration being caused by the return of the lamellae to their original position.
  • Fig. 1 view of a preferred embodiment of the proposed Staubsammelvor direction (exploded view)
  • Fig. 2 view of a preferred embodiment of the proposed Staubsammelvor direction in the closed state
  • FIG. 3 center view of a preferred embodiment of the shaft with turns and clearance
  • Fig. 1 shows the view of a preferred embodiment of the proposed Staubsam melvoroplasty (1).
  • Fig. 1 shows an exploded view of the Staubsammelvor device (1). From top left to bottom right, Fig. 1 shows a first half of the housing (9) of the dust collecting device (1) or the collecting container (2), the filter (3) and its lamellas (4), and the shaft (5) with the release means (7), a second half of the housing (9) of the dust collecting device (1) or the collecting container (2), and the rotary handle (8).
  • the two halves of the housing (9) enclose a volume of space, wherein dust can be captured and collected in this closed volume of space.
  • the two halves of the housing (9) preferably form the collecting container (2) of the dust collecting device (1).
  • the lower area of the Sam mel mattersers (2) can be formed by a bottom or a shell.
  • a front side of the Staubsammelvorrich device (1) can extend, in which a filter (3) can be arranged.
  • the front of the dust-collecting device (1) forms the entrance area (10) of the dust-collecting device (1) into which the dust-laden air flow opens.
  • the filter (3) can be arranged in a filter holder.
  • the filter (3) is preferably a lamellar filter, that is to say preferably a filter (3) which has lamellae (4).
  • the filter (3) has, for example, six lamellae (4), with five spaces between the lamellae (4). It is preferred in the context of the invention that the turns (11) of a shaft (5) can engage in the free spaces between the lamellae (4) of the filter (3).
  • the two halves of the housing (9) can have openings for receiving this shaft (5).
  • the shaft (5) can be rotatably mounted within the dust-collecting device (1), the shaft (5) being able to be set in rotation in particular by a rotary handle (8).
  • the rotary handle (8) can, for example, be accessible from the outside and manually operated by a user of the machine tool (not shown).
  • the nut zer can turn the twist grip (8) in particular.
  • the rotary handle (8) is preferably rotatably mounted within the housing (9) of the dust collecting device (1).
  • the housing (9) or one of its partial halves can have a recess for receiving the rotary handle (8).
  • the rotary handle (8) is easily accessible from outside the dust collecting device (1).
  • the shaft (5) By operating the rotary handle (8), the shaft (5) is set in a rotary motion.
  • the windings (11) of the shaft (5) engage positively with the lamellae (4) of the filter (3) or with the free spaces between the lamellae (4) of the filter (3), the lamellae (4) are carried along by the windings (11) of the shaft (5) when the shaft (5) rotates.
  • the filter slats (4) are preferably in an initial or original position. The entrainment of the filter lamellae (4) by the windings (11) generates an axial movement (6) of the lamellae (4) of the filter
  • the axial movement (6) of the filter lamellas (4) preferably takes place essentially parallel to a central axis, which imagined runs through the shaft (5).
  • the release means (7) can, for example, be flat surfaces at the highest point of a turn (11) of the shaft (5).
  • Each turn (11) of the shaft (5) preferably has such a flat surface, these flat surfaces preferably being referred to as key surfaces in the context of the invention.
  • the wrench flats (7) of the shaft (5) are above the fins (4) of the filter (3), the filter fins (4) are released.
  • this preferably means that the lamellae (4) of the filter (3) can spring back into their starting position. This return movement of the filter lamella (4) can take place, for example, in the direction of the second half of the housing (9) of the dust collecting device (1), with this snapback of the lamellae (4) of the filter (3) being able to cause the vibration that is advantageous for this causes dust and filter cake to loosen from the lamellas (4) and the filter (3) to be cleaned.
  • the filter lamellae (4) when the filter lamellae (4) spring back into their starting position, the filter lamellae (4) may in particular jolt, which loosens dust and filter cake from the filter (3).
  • the dissolved dust or filter cake can fall into the collecting container (2) of the dust collecting device (1) and be disposed of when the collecting container (2) is next emptied.
  • Fig. 2 shows the view of a preferred embodiment of the proposed dust collecting device (1) in a closed state.
  • the two halves of the housing (9) of the dust collecting device (1) are connected to one another, so that they form the closed collecting container (2) which is designed to receive dust and the like.
  • the rotary handle (8) can also be seen, which is in the second half of the housing (9) of the dust collecting device (1).
  • Fig. 3 shows a view of a preferred embodiment of the shaft (5) with turns (11) and release means (7).
  • FIG. 3 has in particular five turns (11) which come into engagement with the spaces between the filter lamellas (4) or can work together to convert a rotary movement of the shaft (5) into an axial movement ( 6) of the slats (4) to convert.
  • the release means (7) which in the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 3 are designed in particular as wrench surfaces.
  • the first, third and fifth turns (11) of the shaft (5) are provided with an arrow and a reference number 11 in FIG. 3. These turns (11) can preferably also be referred to as threads in the context of the invention.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staubsammelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, wobei die Staubsammelvorrichtung einen Lamellenfilter und eine drehbare Welle aufweist. In dem Sammelbehälter der Staubsammelvorrichtung können die Lamellen des Filters durch eine Drehbewegung der Welle in eine axiale Bewegung versetzt werden, die dann unterbrochen wird, wenn die Filterlamellen in den Bereich von Freigabemitteln der Welle gelangen. Die Freigabemittel ermöglichen die Rückkehr der Lamellen in ihre Ursprungsposition, wobei durch die Rückkehr der Lamellen in diese Ursprungsposition eine Erschütterung der Lamellen bewirkt wird, die zu einer Abreinigung des Filters führt. In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine, die eine vorgeschlagene Staubsammelvorrichtung aufweist, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine und zur Abreinigung eines Filters.

Description

Staubsammelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staubsammelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, wobei die Staubsammelvorrichtung einen Lamellenfilter und eine drehbare Welle aufweist. In dem Sammelbehälter der Staubsammelvorrichtung können die Lamellen des Filters durch eine Drehbewegung der Welle in eine axiale Bewegung versetzt werden, die dann unterbrochen wird, wenn die Filterlamellen in den Bereich von Freigabemitteln der Welle gelangen. Die Freigabemittel ermöglichen die Rückkehr der Lamellen in ihre Ursprungsposition, wobei durch die Rückkehr der Lamellen in diese Ursprungsposition eine Erschütterung der Lamellen bewirkt wird, die zu einer Abreinigung des Filters führt. In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine, die eine vorgeschlagene Staubsammelvorrichtung aufweist, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine und zur Abreinigung eines Filters.
Hintergrund der Erfindung:
Im Stand der Technik sind Werkzeugmaschinen bekannt, bei denen Staub, der bei der Arbeit mit der Werkzeugmaschine entsteht, durch eine interne Staubabsaugung abgesaugt werden kann. Der gesammelte Staub kann beispielsweise in einer Staubsammelvorrichtung innerhalb der Werkzeugmaschine aufgefangen bzw. bis zu einer Leerung der Vorrichtung gesammelt werden. Die Werkzeugmaschine mit Staubabsaugung können Filter, insbesondere Kleinstfilter, aufweisen, um aus dem Luftstrom Gesteins- und/oder Staubpartikel abzuscheiden. Bei diesen Filtern handelt es sich häufig um Filter, die Lamellen aufweisen. Diese werden im Sinne der Erfindung vorzugsweise als „Lamellenfilter“ bezeichnet. Erfahrungsgemäß können sich diese Filter leicht mit Staub oder groben Schmutz zusetzen, was nachteiligerweise dazu führen kann, dass die Staubabsaugung an Leistung verliert oder die Absaugkanäle verstopfen. Insbesondere kann das unerwünschte Zusetzen des Filters dazu führen, dass eine Befüllungskapazität der Staubsammelvorrichtung nicht optimal genutzt werden kann.
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bekannt, mit denen ein Filter in einer Staubsammelvorrichtung einer Werkzeugmaschine abgereinigt werden kann. Die meisten dieser Verfahren stellen mechanische Abreinigungsverfahren dar, die mit einer Reihe von Nachteilen behaftet sind. Beispielsweise wird im Stand der Technik vorgeschlagen, die Lamellen des Filters abzukehren, um den Filter zu reinigen. Allerdings kann es passieren, dass sich die dafür ver- wendete Kehrvorrichtung nicht mehr bewegen kann, wenn die Sammelvorrichtung mit Staub gefüllt ist. Dadurch kann nachteiligerweise die Funktionsfähigkeit der Filterabreinigung beein trächtigt werden. Ferner kann es zu Beschädigungen an einzelnen Bestandteilen der Staub sammelvorrichtung kommen, wenn die Staubbox teilweise oder ganz mit Staub befüllt ist. Als Kehrvorrichtungen sind im Stand der Technik beispielsweise Abstreifer, Schieber oder Bürsten bekannt.
Ferner wird im Stand der Technik ein Abklopfen der gesamten Staubsammelvorrichtung vorge schlagen. Allerdings führt dieses Abklopfen der gesamten Staubbox häufig zu mechanischen Beeinträchtigungen der Staubsammelvorrichtung oder ihrer Komponenten. Das Abklopfen der Staubsammelvorrichtung wirkt bei den bekannten Lösungen überwiegend auf das Gehäuse des Sammelbehälters und führt oft nicht zu einer ausreichenden Abreinigung des Filters.
Eine weitere Abreinigungsmöglichkeit, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, besteht da rin, den Filter durch einen Umkehr-Luftstrom „abzublasen“. Dabei wird die Strömungsrichtung des Absaug-Luftstroms durch ein Abschalten oder eine Reduzierung des Unterdrucks umge kehrt, so dass der Filter für einen kurzen Moment von einem Luftstrom durchströmt wird, dessen Richtung entgegengesetzt ist zu der üblichen Strömungsrichtung im Absaugfall. Allerdings hat sich gezeigt, dass die Filterabreinigung durch einen Umkehr-Luftstrom insbesondere dann nicht hilft und zu dem gewünschten Effekt führt, wenn größere Staub- oder Gesteinsbrocken in dem Strömungskanal verklemmt vorliegen. Denn üblicherweise ist der Umkehr-Luftstrom zumeist nicht stark genug, um verklemmte Staub- oder Gesteinsbrocken aus dem Strömungskanal zu lösen bzw. zu befreien. Nachteilig an der Abreinigung durch einen Umkehr-Luftstrom ist ferner, dass in dem Moment der Unterdruckunterbrechung auch die Staubabsaugung unterbrochen werden muss. In diesem Abreinigungszeitraum ist der Nutzer der Werkzeugmaschine der vollen Staubbelastung ausgesetzt, die bei der Arbeit mit der Werkzeugmaschine entsteht.
Es ist somit ein Anliegen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur verbesserten Abreini gung des Filters in einer Staubsammelvorrichtung bereitzustellen. Darüber hinaus soll mit der Erfindung eine Werkzeugmaschine mit einer bereitzustellenden Staubsammelvorrichtung abge geben werden, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine bzw. ein Verfahren zur Abreinigung eines Filters in einer Staubsammelvorrichtung in einer Werkzeugmaschine. Mit der Erfindung sollen die vorstehend beschriebene Nachteile und Mängel des Standes der Tech nik überwunden und insbesondere eine effiziente und wirksame Abreinigung des Filters in einer Staubsammelvorrichtung einer Werkzeugmaschine ermöglicht werden. Die Abreinigung soll aus reichend stark sein, um beispielsweise Staub- oder Gesteinsbrocken zu befreien, die sich in einem Strömungskanal der Werkzeugmaschine verklemmt haben. Es würde von der Fachwelt begrüßt werden, wenn eine etwaige mechanische Belastung, die mit der Abreinigung einher geht, auf den Bereich des Filters und umliegender Komponenten beschränkt bliebe und insbe sondere nicht auf das Gehäuse wirkt. Darüber hinaus soll es mit der Erfindung möglich sein, auf die Verwendung von unflexiblen und/oder wartungsanfälligen Kehrvorrichtungen zu verzichten.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Aus führungsformen zum Gegenstand des unabhängigen Anspruchs finden sich in den abhängigen Unteransprüchen.
Beschreibung der Erfindung:
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Staubsammelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, wobei die Staubsammelvorrichtung einen Sammelbehälter zur Aufnahme des Staubes aufweist. Die Staubsammelvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sammelbehälter ein Filter mit Lamellen und eine drehbare Welle angeordnet vorliegen, wobei die Lamellen des Filters durch eine Drehbewegung der Welle in eine axiale Bewegung aus einer Ursprungsposition heraus versetzbar sind, wobei die Welle Freigabemittel aufweist, die eine Rückkehr der Lamellen in ihre Ursprungsposition ermöglichen, wobei durch die Rückkehr der Lamellen in ihre Ursprungspositi on eine Abreinigung des Filters erfolgt. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere bevorzugt, dass durch die Rückkehr der Lamellen in ihre Ursprungsposition eine Erschütterung der Lamel len hervorgerufen wird, die zu einer Abreinigung des Filters führt. Insofern wird mit der Erfindung eine Reinigungsmöglichkeit für einen Lamellenfilter vorgestellt, wobei mit dem Lamellenfilter ein staubbeladener Luftstrom in einer Werkzeugmaschine gefiltert werden kann. Durch die kompak te, mechanische und einfach zu bedienende Konstruktion wird mit der Erfindung vorteilhafter weise eine besonders robuste und wartungsarme Staubbox für eine Werkzeugmaschine bereit gestellt. Tests haben gezeigt, dass die Erfindung eine kostengünstige technische Lösung zur Filterabreinigung darstellt, die insbesondere ohne eine spezielle Kehrvorrichtung, ein Abklopfen der gesamten Staubbox oder einen Umkehr-Luftstoß auskommt. Somit wendet sich die vorge schlagene Staubsammelvorrichtung von solchen Lösungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, ab und beschreitet neue Wege im Bereich der Abreinigung eines Filters in einer Staubsammelvorrichtung in einer Werkzeugmaschine.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Welle und der Filter bzw. seine Lamellen in einem formschlüssigen Eingriff miteinanderstehen. Durch diesen zumindest vorübergehenden Kontakt zwischen den Lamellen des Filters und der drehbaren Welle kann die Drehbewegung der Welle in eine axiale Bewegung des Filters bzw. der Filterlamellen umgewandelt werden. Vorzugsweise erfolgt die axiale Bewegung im Wesentlichen parallel zu einer zentralen Achse der Welle. Der Begriff „im Wesentliche parallel“ stellt für den Fachmann dabei keinen unklaren Begriff dar, weil der Fachmann weiß, dass mit der Formulierung eine Bewegung der Filterlamellen im Wesentlichen parallel zu einer Achsrichtung der Welle gemeint ist, wobei kleinere Abweichungen von der exakten mathematischen Parallelität zu tolerieren sind.
Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass die Welle eine vorzugsweise wendelartig profilierte Schraubenfläche oder ein Gewinde aufweist, wobei die Schraubenfläche in Eingriff gelangen kann mit den Lamellen des Filters. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Vorhandensein der wendelartig ausgebildeten Schraubenfläche bzw. des Gewindes an der Welle mit der Formulierung, dass die Welle Windungen aufweist, umschrieben werden kann. Durch den Kontakt der Schraubenfläche der Welle mit den Lamellen des Filters können die Lamellen in Achsrichtung der Welle bewegt werden, wenn sich die Welle dreht. Die Welle ist vorzugsweise im Wesentlichen horizontal in dem Sammelbehälter der Werkzeugmaschine angeordnet und kann von außen über einen Drehgriff in Drehung versetzt werden. Diese Drehung stellt diejenige Drehbewegung der Welle dar, mit der die Lamellen des Filters in eine axiale Bewegung versetzt werden können. Insbesondere können die einzelnen Lamellen des Filters von den Windungen der Welle mitgeführt werden, so dass die Rotationsbewegung der Welle in eine axiale Bewegung der einzelnen Lamellen des Filters umgewandelt wird. Der Drehgriff kann beispielsweise mit einem Befestigungsmittel, wie einer Schraube, an der Welle befestigt werden. Insbesondere kann die vorgeschlagene Staubsammelvorrichtung ein Gehäuse aufweisen, wobei der Drehgriff beispielsweise in einer Vertiefung des Gehäuses drehbar gelagert werden kann. Das Gehäuse kann aus zwei Teilhälften bestehen, die zu dem Gesamtgehäuse der Staubsammelvorrichtung zusammengefügt werden können. Das Gehäuse bzw. seine zwei Teilhälften bilden bzw. umschließen vorteilhafterweise einen geschlossenen Hohl- oder Innenraum, in dem der Staub, der bei Betrieb einer Werkzeugmaschine entsteht, gesammelt werden kann. Die vorgeschlagene Staubsammelvorrichtung kann insbesondere als Komponente einer Werkzeugmaschine ausgebildet sein. Die vorgeschlagene Staubsammelvorrichtung kann im Sinne der Erfindung vorzugsweise als „Staub-box“ oder als „Dust Removal- Modul“ bezeichnet werden.
Wenn bei Betrieb der Werkzeugmaschine Staub anfällt, kann dieser Staub mittels einer Staubabsaugung, die ebenfalls Bestandteil der Werkzeugmaschine sein kann, abgesaugt werden. Dazu kann die Staubabsaugung einen Unterdrück erzeugen, mit dem ein Luftstrom erzeugt werden kann, mit dem der Staub aus einem Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine entfernt werden kann. Der staubbeladene Luftstrom wird vorzugsweise in Richtung der Staubsammelvorrichtung geführt. Die Staubsammelvorrichtung weist vorzugsweise eine Öffnung auf, durch die der Luftstrom in die Staubsammelvorrichtung eintreten kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Filter in diesem Öffnungs- oder Eingangsbereich der Staubsammelvorrichtung vorliegt. Es kann passieren, dass sich der Filter bei langanhaltendem Betrieb der Werkzeugmaschine oder bei einer hohen Staubbeladung des Luftstroms zusetzt. In diesem Fall bildet sich beispielsweise ein fester Filterkuchen aus, der dazu führen kann, dass die Absaugung an Saugleistung verliert und die Ansaugkanäle verstopfen. Außerdem kann durch das Zusetzen des Filters ggf. die Kapazität der Staubsammelvorrichtung bzw. ihres Sammelbehälters nicht optimal genutzt werden.
Vorteilhafterweise kann mit der Erfindung eine Möglichkeit für eine schnelle und effektive Abreinigung des Filters bereitgestellt werden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Abreinigungsvorgang durch eine Betätigung eines Drehgriffs der Staubsammelvorrichtung gestartet wird. Vorzugsweise wird durch die Betätigung des Drehgriffs die Welle innerhalb des Sammelbehälters der Staubsammelvorrichtung in eine Drehung versetzt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Welle Schraubenflächen aufweist, die in Eingriff gelangen können mit Lamellen des Filters bzw. mit den Freiräumen zwischen den Filterlamellen. Aufgrund der Gestaltung der Welle mit Schraubenflächen kann die Welle im Sinne der Erfindung vorzugsweise auch als Förder- oder Schneckenwelle bezeichnet werden. Mit anderen Worten ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Welle als Schneckenwelle ausgebildet ist und Windungen aufweist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Drehbewegung der Welle in eine axiale Bewegung der Lamellen des Filters umgewandelt werden kann. Dies geschieht insbesondere dadurch, dass die Windungen der Welle formschlüssig in Eingriff mit den Lamellen des Filters bzw. mit den Freiräumen zwischen den Filterlamellen vorliegen können. Mit anderen Worten können die Windungen in Zwischenräume zwischen den Filterlamellen eingreifen, so dass die Lamellen bei einer wiederholten Drehung der Welle von deren Windungen mitgenommen bzw. mitgeführt werden. Diese Mitnahme der Lamellen wird im Sinne der Erfindung als „axiale Bewegung“ bezeichnet. Die axiale Bewegung ist in Fig. 1 als Doppelpfeil dargestellt.
Vor Beginn der Drehbewegung liegen die Lamellen in Bezug auf die Welle bzw. deren Windungen in einer Ursprungs- oder Ausgangsposition vor. Durch die axiale Bewegung werden die Filterlamellen aus ihrer Ausgangsposition herausbewegt, insbesondere entlang einer Achsrichtung der Welle. Beispielsweise können sich die Lamellen durch ihre axiale Bewegung in seitlicher Richtung um einen Länge d nach rechts oder links bewegen. Die Länge d stellt dann vorzugsweise den Abstand einer Lamelle zu ihrer Ausgangsposition dar. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass jede Lamelle eine eigene Ursprungsposition aufweist. Beispielsweise kann die Welle drei bis zehn Windungen aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass Wellen mit fünf Windungen besonders gut für die Zwecke der Erfindung geeignet sind. Es ist im Sinne der Erfindung bevor zugt, dass die Anzahl der Windungen der Welle mit einer Anzahl der Lamellen des Filters korre liert. Diese Korrelation kann im Sinne der Erfindung bedeuten, dass die Anzahl der Windungen der Welle mit der Anzahl der Lamellen des Filters gleich ist. Es ist im Sinne der Erfindung aber ganz besonders bevorzugt, dass die Anzahl der Lamellen des Filters um den Betrag 1 größer ist als die Anzahl der Windungen der Welle. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, dass jede Wellenwindung in einen Zwischenraum zwischen den Filterlamellen eingreifen und die Lamelle während der Drehbewegung der Welle mitführen kann. Dadurch wird vorzugsweise die axiale Bewegung der Welle erzeugt, die zum Zurückspringen und zur Abreinigung des Filters führt. Mit anderen Worten kann es im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass die Welle eine Anzahl von n Windungen und der Filter eine Anzahl von n+1 Lamellen aufweist. Es ist im Sinne der Erfin dung ganz besonders bevorzugt, dass eine Gewindesteigung der Welle mit einem Abstand der Lamellen übereinstimmt.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Welle Freigabemittel umfasst. Diese Freiga bemittel können als Schlüsselflächen ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Welle Schlüsselflächen als Freigabemittel aufweisen. Vorzugsweise können die Schlüsselflächen als flache oder eben ausgebildete Flächenbereiche ausgebildet sein, wobei vorzugsweise je Win dung der Welle eine Schlüsselfläche vorgesehen ist. Eine mögliche Ausgestaltung der Welle mit als Schlüsselflächen ausgebildeten Freigabemitteln ist in Fig. 3 dargestellt. Insbesondere kön nen die Schlüsselflächen die Windungen in einem Teilbereich der Windung nach außen ab schließen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Lamellen des Filters in ihre Ur- sprungsposition zurückkehren, wenn sich die Schlüsselflächen der Welle über den Lamellen des Filters befinden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Mitnahme der Lamel len im Bereich der Schlüsselflächen endet und die Lamellen in ihre ursprüngliche Ausgangssitu ation zurückspringen oder zurückschnellen können, da sie von den bevorzugt eben ausgebilde ten Schlüsselflächen nicht mehr gehalten werden. Durch das Zurückspringen bzw. Zurück schnellen kommt es vorzugsweise zu einer Erschütterung der Filterlamellen, wodurch der Staub bzw. Filterkuchen von den Lamellen gelöst und/oder abgeschüttelt werden kann. Insbesondere ermöglicht die Erschütterung eine wirksame und effiziente (Ab-)Reinigung der Filterlamellen bzw. des Filters.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Lamellen des Filters von der Welle bzw. deren Windungen freigegeben werden, wenn die Lamellen in den Bereich der Schlüsselflächen der Welle gelangen. Durch die Freigabe können die Lamellen in ihre frühere Position zurücksprin gen oder zurückschnellen. Diese zumeist ruckartige Bewegung führt dann vorteilhafterweise zu einer Erschütterung der Lamellen, durch die sich die im verstopften oder zugesetzten Filter der Staub bzw. der Filterkuchen lösen kann. Insbesondere wird durch das vorteilhafte Zusammen wirken der drehbaren Welle und dem Filter eine Abreinigungswirkung hervorgerufen.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Sammelbehälter einen Drehgriff aufweist, mit dem die Welle in eine Drehung versetzt werden kann. Mit anderen Worten ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Drehgriff dazu eingerichtet ist, die Welle in eine Drehung zu ver setzen. Diese Drehbewegung kann insbesondere durch eine bevorzugt manuelle Betätigung durch den Nutzer der Werkzeugmaschine erfolgen. Es kann in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung auch bevorzugt sein, dass die Welle von Antriebsmitteln angetrieben wird. Dazu kann ein Elektromotor vorgesehen sein, der mit einem Schalter aktiviert oder deaktiviert werden kann. Dieser Schalter kann in der alternativen Ausgestaltung der Erfindung in dem Bereich am Gehäuse der Staubsammelvorrichtung angeordnet sein, in dem in der „manuellen Ausgestal tung“ der Erfindung der Drehgriff vorgesehen ist. Der Schalter kann aus ergonomischen Grün den aber auch an verschiedenen anderen Stellen angeordnet vorliegen.
Die Erfindung ist vorzugsweise in dem technischen Gebiet der Staubentfernung aus einem Ar beitsbereich einer Werkzeugmaschine angesiedelt. Der Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine stellt vorzugsweise denjenigen Bereich dar, in dem die mit der Werkzeugmaschine zu verrich tende Arbeit geleistet wird. Dies erfolgt zumeist unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs. Wenn es sich bei der Werkzeugmaschine beispielsweise um einen Bohrhammer handelt, kann das Werk zeug zum Beispiel von einem Bohr- oder Meißelwerkzeug gebildet werden. Der Bereich, in dem das Bohr- oder Meißelwerkzeug als Werkzeug der Werkzeugmaschine in Kontakt mit einem zu bearbeitenden Untergrund gelangt, wird im Sinne der Erfindung vorzugsweise als „Arbeitsbe reich der Werkzeugmaschine“ bezeichnet. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass in die sem Arbeitsbereich der Staub entsteht, der vorzugsweise mit Hilfe der vorliegenden Erfindung gesammelt werden soll. Dazu kann die Werkzeugmaschine eine Staubabsaugung umfassen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Staubabsaugung eine Vorrichtung darstellt, die dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom bzw. einen Unterdrück zu erzeugen und den Staub, der im Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine bei deren Betrieb entstehen kann, mit dem Luftstrom abzusaugen.
Die Erfindung betrifft in zweiten Aspekt eine Werkzeugmaschine mit einer Staubabsaugung zum Abführen von Partikel aus einem Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Werkzeugmaschine eine vorgeschlagene Staubsammelvorrichtung auf weist. Die Werkzeugmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sammelbehälter der Staubsammelvorrichtung ein Filter mit Lamellen und eine drehbare Welle angeordnet vorliegt, wobei die Lamellen des Filters durch eine Drehbewegung der Welle in eine Bewegung aus einer Ursprungsposition heraus versetzt werden können, wobei die Welle Freigabemittel aufweist, die dazu eingerichtet sind, eine Rückkehr der Lamellen in ihre Ursprungsposition zu ermöglichen, wobei durch die Rückkehr der Lamellen in ihre Ursprungsposition eine Erschütterung der Lamel len hervorgerufen wird. Es stellt einen wesentlichen Vorteil der vorgeschlagenen Staubsammel vorrichtung dar, dass diese Erschütterung zu einer Abreinigung des Filters führt.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine eine Staubabsaugung umfasst, wobei die Staubabsaugung dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom zu erzeugen, mit dem Staub abgeführt wird. Die Staubabsaugung wird insbesondere dazu verwendet, dass der Staub aus dem Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine abgesaugt werden kann. Dazu ist die Staubab saugung der Werkzeugmaschine vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Unterdrück zu erzeu gen, der wiederum einen Luftstrom erzeugt. Mit diesem Luftstrom kann der Staub aus dem Ar beitsbereich der Werkzeugmaschine entfernt und in Richtung der Staubsammelvorrichtung ge führt werden. Vorzugsweise ist in der Werkzeugmaschine ein Strömungskanal für den Luftstrom vorgesehen, durch den der Luftstrom von dem Arbeitsbereich zu der Staubsammelvorrichtung geführt wird. Vorzugsweise kann der Staub, der bei Betrieb der Werkzeugmaschine entsteht, in einem Sammelbehälter der Staubsammelvorrichtung gesammelt werden. Bei Eintritt in die Staubsammelvorrichtung ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Luftstrom gefiltert wird. Dazu kann im Eingangsbereich der Staubsammelvorrichtung bzw. des Sammelbehälters der Staubsammelvorrichtung ein Filter vorgesehen sein. Der Filter weist Lamellen auf, wobei ein wesentliches Verdienst der Lamellen darin besteht, die Oberfläche des Filters zu vergrößern und so die Filterleistung des Filters zu erhöhen. Dadurch kann der Luftstrom besonders wirksam gefiltert und von gröberen Staubpartikeln befreit werden.
Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass der Filter dazu eingerichtet ist, Staub und/oder Staubpartikel aus einem in den Sammelbehälter der vorgeschlagenen Staub sammelvorrichtung führenden Luftstrom herauszufiltern. Es ist mit anderen Worten im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Filter am Eingangsbereich des Sammelbehälters vorliegt, wobei der Luftstrom in diesem Eingangsbereich bevorzugt in den Sammelbehälter einmündet. Vor zugsweise stellt der Eingangsbereich des Sammelbehälters denjenigen Bereich des Sammel behälters dar, in dem der Luftstrom in den Sammelbehälter eintritt und noch voll beladen mit Staub, Partikeln und/oder Gesteinsstückchen ist. Indem diese gröberen Staubpartikel aus dem Luftstrom herausgefiltert werden, kann die Funktionsweise der vorgeschlagenen Staubsammel vorrichtung verbessert und ihre Lebensdauer verlängert werden. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugma schine und zur Abreinigung eines Filters. Das Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: a) Betrieb der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine, wobei Staub, der bei Betrieb der Werkzeugmaschine entsteht, mittels eines Luftstroms abgeführt wird, b) Filtern des Staubs aus dem Luftstrom, c) Initiierung der Abreinigung des Filters durch Betätigung eines Drehgriffs an der Staub sammelvorrichtung, wobei durch die Betätigung des Drehgriffs eine Welle innerhalb der Staubsammelvorrichtung in eine Drehung versetzt wird, d) Übertragung der Drehbewegung der Welle in eine axiale Bewegung von Lamellen des Filters, wobei die Lamellen des Filters durch die axiale Bewegung eine Ursprungspositi on verlassen, e) Rückkehr der Lamellen des Filters in ihre Ursprungsposition, wenn die Lamellen in einen Bereich von Freigabemitteln der Welle gelangen, f) Abreinigung des Filters durch die Rückkehr der Lamellen in ihre Ursprungsposition.
Es ist im Kontext des vorgeschlagenen Filterabreinigungsverfahrens bevorzugt, dass der Staub durch eine Staubabsaugung der Werkzeugmaschine aus einem Arbeitsbereich der Werkzeug maschine abgesaugt werden kann. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass von der Staubabsaugung ein Luftstrom erzeugt wird, mit dem der Staub aus dem Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine abgeführt werden kann. Vorzugsweise wird der Staub in dem Sammelbe hälter der Staubsammelvorrichtung gesammelt, wobei der Luftstrom beim Eintritt in den Sam melbehälter einen Filter passiert. Dabei kann es geschehen, dass sich der Filter bei langanhal tendem Betrieb der Werkzeugmaschine oder bei einer hohen Staubbeladung des Luftstroms zusetzt. Beispielsweise kann sich ein sogenannter Filterkuchen in dem Filter ausbilden. In dieser Situation ermöglicht die Erfindung vorteilhafterweise die Initiierung einer Abreinigung des Filters, wobei die Filterabreinigung insbesondere durch Betätigung eines Drehgriffs an einer Außenseite der Staubsammelvorrichtung gestartet wird. Beispielsweise kann der Drehgriff in einer Vertie fung des Gehäuses drehbar gelagert sein.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass durch die Betätigung des Drehgriffs die Welle innerhalb der Staubsammelvorrichtung in eine Drehung versetzt wird. Die vorzugsweise als Schneckenwelle ausgebildete Welle kann Windungen aufweisen, wobei die Windungen vor- zugsweise in Eingriff gelangen können mit den Lamellen des Filters. Mit anderen Worten kann die Schneckenwelle formschlüssig in Eingriff mit den Filterlamellen stehen, wobei der formschlüssige Eingriff insbesondere zwischen den Windungen der Welle und den Lamellen des Filters besteht. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Drehbewegung der Welle in eine axiale Bewegung von Lamellen des Filters umgewandelt wird, wobei die Lamellen des Filters durch die axiale Bewegung ihre Ursprungsposition verlassen. Es stellt ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar, dass die Welle Freigabemittel aufweist, die eine Rückkehr der Lamellen des Filters in ihre Ursprungsposition ermöglichen, wenn die Filterlamellen in einen Bereich der Freigabemittel der Welle gelangen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich die Freigabemittel bzw. Schlüsselflächen der Welle über den Lamellen des Filters befinden. Die Abreinigung des Filters kann vorteilhafterweise durch eine Erschütterung der Lamellen des Filters erfolgen, wobei die Erschütterung durch die Rückkehr der Lamellen in ihre Ursprungsposition hervorgerufen wird.
Die Definitionen, technischen Wirkungen und Vorteile, die für die vorgeschlagene Staubsam- melvorrichtung beschrieben wurden, gelten für das Betriebs- und Abreinigungsverfahren, sowie für die Werkzeugmaschine analog.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der Fi gur ist eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figur, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:
Fig. 1 Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen Staubsammelvor richtung (Explosionszeichnung) Fig. 2 Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen Staubsammelvor richtung im geschlossenen Zustand
Fig. 3 Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Welle mit Windungen und Freiga bemitteln
Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:
Fig. 1 zeigt die Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen Staubsam melvorrichtung (1). Insbesondere zeigt Fig. 1 eine Explosionszeichnung der Staubsammelvor richtung (1). Von oben links nach unten rechts zeigt Fig. 1 eine erste Hälfte des Gehäuses (9) der Staubsammelvorrichtung (1) bzw. des Sammelbehälters (2), den Filter (3) und dessen La mellen (4), sowie die Welle (5) mit den Freigabemittel (7), eine zweite Hälfte des Gehäuses (9) der Staubsammelvorrichtung (1) bzw. des Sammelbehälters (2), sowie den Drehgriff (8).
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die beiden Teilhälften des Gehäuses (9) ein Raumvolumen umschließen, wobei in diesem geschlossenen Raumvolumen Staub aufgefangen und gesammelt werden kann. Insofern bilden die beiden Teilhälften des Gehäuses (9) vorzugs weise den Sammelbehälter (2) der Staubsammelvorrichtung (1). Der untere Bereich des Sam melbehälters (2) kann von einem Boden bzw. einer Schale gebildet werden. Ausgehend von dieser Unterseite des Sammelbehälters (2) kann sich eine Vorderseite der Staubsammelvorrich tung (1) erstrecken, in der ein Filter (3) angeordnet sein kann. Es ist im Sinne der Erfindung be vorzugt, dass die Vorderseite der Staubsammelvorrichtung (1) den Eingangsbereich (10) der Staubsammelvorrichtung (1) bildet, in den der staubbeladene Luftstrom mündet. Insbesondere kann der Filter (3) in einer Filteraufnahme angeordnet vorliegen. Bei dem Filter (3) handelt es sich vorzugsweise um einen Lamellenfilter, also bevorzugt um einen Filter (3), der Lamellen (4) aufweist. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Filter (3) beispielsweise sechs Lamellen (4) auf, wobei sich zwischen den Lamellen (4) fünf Zwischen räume befinden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Windungen (11) einer Welle (5) in die Freiräume zwischen den Lamellen (4) des Filters (3) eingreifen können.
Die beiden Teilhälften des Gehäuses (9) können Öffnungen zur Aufnahme dieser Welle (5) auf weisen. Insbesondere kann die Welle (5) innerhalb der Staubsammelvorrichtung (1) drehbar gelagert sein, wobei die Welle (5) insbesondere durch einen Drehgriff (8) in Drehung versetzt werden kann. Der Drehgriff (8) kann beispielsweise von außen zugänglich sein und von einem Nutzer der Werkzeugmaschine (nicht dargestellt) manuell betätigt werden. Dazu kann der Nut zer den Drehgriff (8) insbesondere drehen. Der Drehgriff (8) ist innerhalb des Gehäuses (9) der Staubsammelvorrichtung (1) vorzugsweise drehbar gelagert. Dazu kann das Gehäuse (9) oder eines seiner Teilhälften eine Vertiefung zur Aufnahme des Drehgriffs (8) aufweisen. Vorteilhaf terweise ist der Drehgriff (8) von außerhalb der Staubsammelvorrichtung (1) leicht zugänglich.
Durch die Betätigung des Drehgriffs (8) wird die Welle (5) in eine Drehbewegung versetzt. Wenn sich die Windungen (11) der Welle (5) formschlüssig in Eingriff mit den Lamellen (4) des Filters (3) bzw. mit den Freiräumen zwischen den Lamellen (4) des Filters (3) befinden, erfolgt eine Mitnahme der Lamellen (4) durch die Windungen (11) der Welle (5), wenn sich die Welle (5) dreht. Vor der Mitnahme der Lamellen (4) durch die Windungen (11) befinden sich die Filterlamellen (4) bevorzugt in einer Ausgangs- oder Ursprungsposition. Die Mitnahme der Filterlamellen (4) durch die Windungen (11) erzeugt eine axiale Bewegung (6) der Lamellen (4) des Filters
(3), die in Fig. 1 als Doppelpfeil dargestellt ist. Der Doppelpfeil deutet an, dass sich die Lamellen
(4) des Filters (3) durch die Mitnahme durch die Windungen (11) der Welle (5) beispielsweise in Richtung der ersten Teilhälfte des Gehäuses (9) der Staubsammelvorrichtung (1) bewegen können. Die axiale Bewegung (6) der Filterlamellen (4) erfolgt vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer zentralen Achse, die gedacht durch die Welle (5) verläuft. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Mitnahme der Filterlamellen (4) endet, wenn die Lamellen (4) des Filters (3) in den Bereich der Freigabemittel (7) der Welle (5) gelangen. Bei den Freigabemitteln (7) kann es sich beispielsweise um ebene Flächen am höchsten Punkt einer Windung (11) der Welle (5) handeln. Vorzugsweise weist jede Windung (11) der Welle (5) eine solche ebene Fläche auf, wobei diese ebenen Flächen im Sinne der Erfindung bevorzugt als Schlüsselflächen bezeichnet werden. Wenn sich die Schlüsselflächen (7) der Welle (5) über den Lamellen (4) des Filters (3) befinden, werden die Filterlamellen (4) freigegeben. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Lamellen (4) des Filters (3) in ihre Ausgangsposition zurückspringen können. Diese Rückbewegung der Filterlamelle, (4) kann beispielsweise in Richtung der zweiten Teilhälfte des Gehäuses (9) der Staubsammelvorrichtung (1) erfolgen, wobei durch dieses Zurückschnellen der Lamellen (4) des Filters (3) diejenige Erschütterung hervorgerufen werden kann, die vorteilhafterweise dazu führt, dass sich Staub und Filterkuchen von den Lamellen (4) lösen und der Filter (3) abgereinigt wird. Mit anderen Worten kann es durch das Zurückspringen der Filterlamellen (4) in ihre Ausgangsposition insbesondere zu einer Erschütterung der Filterlamellen (4) kommen, durch die Staub und Filterkuchen vom Filter (3) gelöst werden. Der gelöste Staub bzw. Filterkuchen kann in den Sammelbehälter (2) der Staubsammelvorrichtung (1) fallen und mit der nächsten Leerung des Sammelbehälters (2) entsorgt werden.
Fig. 2 zeigt die Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen Staubsammelvorrichtung (1) in einem geschlossenen Zustand. Insbesondere liegen die beiden Teilhälften des Gehäuses (9) der Staubsammelvorrichtung (1) miteinander verbunden vor, so dass sie den geschlossenen Sammelbehälter (2) bilden, der zur Aufnahme von Staub und dergleichen ausgebildet ist. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auch der Drehgriff (8) zu sehen, der in der zweiten Teilhälfte des Gehäuses (9) der Staubsammelvorrichtung (1) vorliegt. Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Welle (5) mit Windungen (11) und Freigabemitteln (7). Die in Fig. 3 abgebildete Welle (5) weist insbesondere fünf Windungen (11) auf, die mit den Zwischenräumen der Filterlamellen (4) in Eingriff gelangen bzw. Zusam menwirken können, um eine Drehbewegung der Welle (5) in eine axiale Bewegung (6) der La- mellen (4) umzuwandeln. Deutlich zu sehen sind in Fig. 3 auch die Freigabemittel (7), die in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung insbesondere als Schlüsselflächen ausgebildet sind. Insbesondere sind in Fig. 3 die erste, dritte und fünfte Windung (11) der Welle (5) mit einem Pfeil und einem Bezugszeichen 11 versehen. Diese Windungen (11) können im Sinne der Erfindung vorzugsweise auch als Gewindegänge bezeichnet werden.
Bezugszeichenliste
1 Staubsammelvorrichtung
2 Sammelbehälter 3 Filter
4 Lamellen
5 Welle
6 axiale Bewegung
7 Freigabemittel 8 Drehgriff
9 Gehäuse
10 Eingangsbereich
11 Windungen

Claims

Patentansprüche
1. Staubsammelvorrichtung (1) für eine Werkzeugmaschine, wobei die Staubsammelvor richtung (1) einen Sammelbehälter (2) zur Aufnahme von Staub aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sammelbehälter (2) ein Filter (3) mit Lamellen (4) und eine drehbare Welle (5) angeordnet vorliegen, wobei die Lamellen (4) des Filters (3) durch eine Drehbewegung der Welle (5) in eine axiale Bewegung (6) aus einer Ursprungsposition heraus versetz bar sind, wobei die Welle (5) Freigabemittel (7) aufweist, die eine Rückkehr der Lamel len (4) in ihre Ursprungsposition ermöglichen, wobei durch die Rückkehr der Lamellen (4) in ihre Ursprungsposition eine Abreinigung des Filters (3) erfolgt.
2. Staubsammelvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) eine Schneckenwelle ist und Windungen (11) aufweist.
3. Staubsammelvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) Schlüsselflächen als Freigabemittel (7) aufweist.
4. Staubsammelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (2) einen Drehgriff (8) aufweist, wobei der Drehgriff (8) dazu ein gerichtet ist, die Welle (5) in eine Drehung zu versetzen.
5. Staubsammelvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehgriff (8) in einem Gehäuse (9) des Sammelbehälters (2) vorliegt.
6. Staubsammelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (3) in einem Eingangsbereich (10) des Sammelbehälters (2) der Staubsam melvorrichtung (1) angeordnet vorliegt.
7. Werkzeugmaschine dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine eine Staubsammelvorrichtung (1) nach einem der vorherge henden Ansprüche aufweist.
8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine eine Staubabsaugung umfasst, wobei die Staubabsaugung dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom zu erzeugen, mit dem Staub abgeführt wird.
9. Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine und zur Abreinigung eines Filters (3) gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) Betrieb der Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei Staub, der bei Betrieb der Werkzeugmaschine entsteht, mittels eines Luftstroms abgeführt wird, b) Filtern des Staubs aus dem Luftstrom mit einem Filter (3), c) Initiierung der Abreinigung des Filters (3) durch Betätigung eines Drehgriffs (8) an einer Staubsammelvorrichtung (1), wobei durch die Betätigung des Drehgriffs (8) eine Welle (5) innerhalb der Staubsammelvorrichtung (1) in eine Drehung versetzt wird, d) Übertragung der Drehbewegung der Welle (5) in eine axiale Bewegung (6) von La mellen (4) des Filters (3), wobei die Lamellen (4) des Filters (3) durch die axiale Bewe gung (6) eine Ursprungsposition verlassen, e) Rückkehr der Lamellen (4) des Filters (3) in ihre Ursprungsposition, wenn die La mellen (4) in einen Bereich von Freigabemitteln (7) der Welle (5) gelangen, f) Abreinigung des Filters (3) durch die Rückkehr der Lamellen (4) in ihre Ursprungs position.
10. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Staub, der bei Betrieb der Werkzeugmaschine entsteht, in einem Sammelbehälter (2) der Staubsammelvorrichtung (1) gesammelt wird.
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